RU2677387C1 - Controlled gas-magnetic bearing unit - Google Patents
Controlled gas-magnetic bearing unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677387C1 RU2677387C1 RU2017141295A RU2017141295A RU2677387C1 RU 2677387 C1 RU2677387 C1 RU 2677387C1 RU 2017141295 A RU2017141295 A RU 2017141295A RU 2017141295 A RU2017141295 A RU 2017141295A RU 2677387 C1 RU2677387 C1 RU 2677387C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- bearing
- gas
- shaft
- electromagnets
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 102220057728 rs151235720 Human genes 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/06—Relieving load on bearings using magnetic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстровращающихся высоконагруженных роторных машинах.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in rapidly rotating highly loaded rotary machines.
В качестве прототипа данного технического решения выбран управляемый газомагнитный подшипниковый узел, содержащий корпус, в котором установлен вкладыш газостатического подшипника скольжения, вал, размещенный во вкладыше, электромагнитный подшипник, содержащий более одного электромагнита, полюса и ярма электромагнитов, установленные продольно в корпусе, обмотки электромагнитов, расположенные на ярмах, отверстия для пористых вставок, расположенные во вкладыше подшипника скольжения, камеру для подачи газовой смазки в пористые вставки, расположенную между вкладышем подшипника скольжения и корпусом, отверстие, выполненное в корпусе для подачи газовой смазки в камеру, а также датчики измерения зазора, установленные на полюсах электромагнитов. (Патент RU №2545146, МПК F16C 32/04, F16C 39/06, опубликовано 27.03.2015 г.).As a prototype of this technical solution, a controllable gas-magnetic bearing assembly is selected, comprising a housing in which a liner of a gas-static sliding bearing is installed, a shaft located in the liner, an electromagnetic bearing containing more than one electromagnet, poles and yoke of electromagnets mounted longitudinally in the housing, electromagnet windings, located on the yokes, holes for porous inserts located in the liner of the plain bearing, a chamber for supplying gas lubricant to the porous inserts located between the plain bearing shell and the housing, an opening made in the housing for supplying gas lubricant to the chamber, as well as clearance measurement sensors mounted on the poles of the electromagnets. (Patent RU No. 2545146, IPC F16C 32/04, F16C 39/06, published March 27, 2015).
Недостатком данного управляемого газомагнитного подшипника является использование газостатического подшипника с жесткой опорной поверхностью, который обладает меньшим демпфированием по сравнению с газовым подшипником с упругой опорной поверхностью, а также отсутствие возможности определять частоту вращения вала, что не позволяет управлять подшипниковым узлом при разной частоте вращения вала, так как с увеличением частоты вращения вала в газовом подшипнике возникает и увеличивается газодинамическая сила, что приводит к перераспределению реакций между газовым и электромагнитным подшипником, которое не учитывается при управлении электромагнитами.The disadvantage of this controllable gas-magnetic bearing is the use of a gas-static bearing with a rigid bearing surface, which has less damping compared to a gas bearing with an elastic bearing surface, as well as the inability to determine the shaft speed, which does not allow controlling the bearing assembly at different shaft speeds, so how with increasing shaft speed in a gas bearing a gas-dynamic force arises and increases, which leads to redistribution the division of reactions between the gas and electromagnetic bearings, which is not taken into account when controlling electromagnets.
Техническая задача, которую решает данное изобретение - улучшение динамических характеристик, повышение надежности и ресурса системы "ротор - опоры" за счет применения лепесткового газодинамического подшипника и датчика частоты вращения вала.The technical problem that this invention solves is the improvement of dynamic characteristics, increasing the reliability and service life of the rotor-support system through the use of a lobe gas-dynamic bearing and a shaft speed sensor.
Поставленная задача достигается тем, что управляемый газомагнитный подшипниковый узел содержит корпус, в котором установлен вкладыш подшипника скольжения, вал, размещенный во вкладыше, электромагнитный подшипник, содержащий более одного электромагнита, полюса и ярма электромагнитов, установленные в корпусе, обмотки электромагнитов, расположенные на ярмах, датчики измерения зазора. Согласно изобретению, полюса и ярма электромагнитов установлены поперечно во вкладыше газодинамического подшипника скольжения и в корпусе, в котором установлены датчик измерения частоты вращения вала и датчики измерения зазора, а на внутренней поверхности вкладыша смонтированы лепестки.This object is achieved in that the controlled gas-magnetic bearing assembly comprises a housing in which a sliding bearing shell is mounted, a shaft located in the shell, an electromagnetic bearing comprising more than one electromagnet, poles and yokes of electromagnets installed in the housing, electromagnet windings located on yokes, gap measurement sensors. According to the invention, the poles and yokes of the electromagnets are mounted transversely in the insert of the gas-dynamic sliding bearing and in the housing in which the shaft speed measuring sensor and the clearance measuring sensors are installed, and the petals are mounted on the inner surface of the insert.
Технический результат применения данного устройства заключается в улучшении динамических характеристик, повышении надежности и ресурса системы "ротор - опоры".The technical result of the use of this device is to improve the dynamic characteristics, increase the reliability and service life of the rotor-support system.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображен управляемый газомагнитный подшипниковый узел с отжатыми от вала упругими лепестками (поперечный разрез); на фиг. 2 изображен управляемый газомагнитный подшипниковый узел с отжатыми от вала упругими лепестками (продольный разрез).In FIG. 1 shows a controllable gas-magnetic bearing assembly with spring-loaded elastic petals (transverse section); in FIG. 2 shows a controllable gas-magnetic bearing assembly with elastic petals pressed from the shaft (longitudinal section).
Подшипниковый узел (фиг. 1) содержит корпус 1, в котором установлен вкладыш 2 газодинамического подшипника скольжения, на внутренней поверхности которого смонтированы упругие лепестки 3, вал 4, размещенный во вкладыше 2, электромагнитный подшипник 5, содержащий более одного электромагнита 6.The bearing assembly (Fig. 1) contains a
Подшипниковый узел (фиг. 2) дополнительно содержит полюса 7 и ярма 8 электромагнитов 6, установленные поперечно в корпусе 1 и во вкладыше 2, обмотки 9 электромагнитов 6, расположенные на ярмах 8, датчики 10 измерения зазора и датчик 11 измерения частоты вращения вала 4, смонтированные в корпусе 1.The bearing assembly (Fig. 2) further comprises
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В начальный промежуток времени вал 4 остановлен, а передача нагрузки с вала 4 на корпус 1 осуществляется через упругие лепестки 3. На основе данных, получаемых с датчиков 10 измерения зазора и датчика 11 измерения частоты вращения вала 4, происходит управление магнитной силой, которая регулируется за счет изменения силы тока, протекающего по обмоткам 9 электромагнитов 6. Регулирование выполняется для каждого электромагнита 6 в отдельности. Создаваемая магнитная сила передает нагрузку с вала 4 на корпус 1. При этом упругие лепестки 3 под действием магнитной силы отжимаются от вала 4, в результате чего между валом 4 и лепестками 3 образуется зазор, заполняемый смазочным материалом.In the initial period of time, the
С увеличением скорости вращения вала 4 в смазочном материале возникает газодинамическая реакция, из-за чего происходит перераспределение реакций между газодинамическим подшипником и электромагнитным подшипником 5. В результате нагрузка с вала 4 на корпус 1 дополнительно осуществляется через смазочный слой газодинамического подшипника и упругие лепестки 3.With an increase in the rotation speed of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141295A RU2677387C1 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Controlled gas-magnetic bearing unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141295A RU2677387C1 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Controlled gas-magnetic bearing unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2677387C1 true RU2677387C1 (en) | 2019-01-16 |
Family
ID=65025013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017141295A RU2677387C1 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Controlled gas-magnetic bearing unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2677387C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU543786A1 (en) * | 1975-01-08 | 1977-01-25 | Предприятие П/Я Г-4805 | Combined support |
SU583339A2 (en) * | 1975-11-18 | 1977-12-05 | Предприятие П/Я Г-4805 | Combination bearing |
US20080231128A1 (en) * | 2005-08-24 | 2008-09-25 | Mecos Traxler Ag | Magnetic Bearing Device With an Improved Vacuum Feedthrough |
RU2347960C1 (en) * | 2007-06-01 | 2009-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО КнАГТУ") | Method of operation of bearing assembly and bearing assembly |
RU2545146C1 (en) * | 2013-09-17 | 2015-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ") | Operation method of controlled gas magnetic bearing assembly and bearing assembly |
-
2017
- 2017-11-27 RU RU2017141295A patent/RU2677387C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU543786A1 (en) * | 1975-01-08 | 1977-01-25 | Предприятие П/Я Г-4805 | Combined support |
SU583339A2 (en) * | 1975-11-18 | 1977-12-05 | Предприятие П/Я Г-4805 | Combination bearing |
US20080231128A1 (en) * | 2005-08-24 | 2008-09-25 | Mecos Traxler Ag | Magnetic Bearing Device With an Improved Vacuum Feedthrough |
RU2347960C1 (en) * | 2007-06-01 | 2009-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО КнАГТУ") | Method of operation of bearing assembly and bearing assembly |
RU2545146C1 (en) * | 2013-09-17 | 2015-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ") | Operation method of controlled gas magnetic bearing assembly and bearing assembly |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8063525B2 (en) | Retainer bearing for an electric machine, and electric machine comprising at least one such retainer bearing | |
CA2610255C (en) | Vacuum pump | |
CN106321633B (en) | A kind of new hybrid magnetic suspension bearing | |
US5836739A (en) | Gas turbine engine | |
RU2475928C1 (en) | High-rate magnetoelectric machine with vertical shaft | |
US20140133985A1 (en) | Wind turbine generator with localized air gap control and a wind turbine having such a generator | |
AU2021203888B2 (en) | Integrated journal bearing | |
KR102067740B1 (en) | Dynamic force generator comprising at least two unbalanced masses and actuator comprising said generators | |
CN109707736A (en) | A kind of compound titling-pad journal bearing of magnetic liquid based on Halbach array | |
RU2303143C1 (en) | Rotary machine resilient-damping support | |
RU2319048C1 (en) | Combination support | |
RU2677387C1 (en) | Controlled gas-magnetic bearing unit | |
AU2016299064A1 (en) | Gearbox and vibration generator having a lubricating-fluid distributor | |
RU2013142552A (en) | METHOD OF OPERATION OF THE CONTROLLED GAS-MAGNET BEARING UNIT AND BEARING UNIT | |
RU2347960C1 (en) | Method of operation of bearing assembly and bearing assembly | |
CN206180798U (en) | Brushless motor rotor dynamic balancing structure | |
RU2682294C1 (en) | Rotary machine bearings lubrication device | |
RU177341U1 (en) | BEARING ASSEMBLY | |
KR20020000382A (en) | Fluid kinetic pressure bearing | |
RU2605658C2 (en) | Combined radial-axial gas-dynamic spade journal bearing | |
RU2395733C1 (en) | Adaptive combination support | |
RU2323373C1 (en) | Combination support | |
GB2537400A (en) | Rolling element bearing | |
WO2012154066A1 (en) | Magnetic bearing and magnetic bearing mode of action | |
RU2563952C1 (en) | Resilient damping support of turbomachine rotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201128 |